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【案例分析】0721 自动喷水灭火系统检查与维护保养案例分析

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距离2017年注册消防工程师考试还有 113 天。

某商业建筑地上1层、地下1层，建筑高度为4.50m，地上主要使用性质为商业，地下主要使用性质为汽车库、设备用房和歌舞娱乐放映游艺场所。

建筑防火及消防设施配置均满足现行有关国家工程建设消防技术标准的要求。
地下消防水池有效容积为350m³，屋顶高位消防水箱有效容积为18m³。

由于要为自动喷水灭火系统提供其所需压力，故配设气压给水设备，型号为zw(1)-I-z-10，其工作参数为：p1=0.14MPa、p2=0.21MPa、p3=0.24MPa、p4=0.29MPa。

地下室设消防水泵房，消火栓系统和自动喷水灭火系统分别设消防水泵组，均为卧式离心泵；喷淋泵和消火栓泵均在水池的同一高度取水，其中自动喷水灭火系统的消防水泵流量为30L/s，扬程为35m；2台同型号同规格的喷淋泵，1用1备，互为备用，均为自灌式吸水。

消防水泵自灌式吸水和泵进出口附件如图2-4所示。该水池为生活和消防共用，在生活出水管土设有虹吸管及阀16，当水位达到水位线11处时，生活泵已不能吸水，因此水位线11以下为消防不动用容积。水池的消防不动用容积满足室内消火栓系统2h火灾延续时间和自动喷水灭火系统1h火灾延续时间内全部消防用水量。由于室外管网能保证室外消防用水，故水池只保证室内消防用水，而且水池的补水设施是按补水时间不超过48h并满足生活用水量的要求设置的，补水管1根，管径DN50。

湿式报警阀组设在水泵房内。

自动喷水灭火系统最不利点喷头的工作压力为0.13MPa，采用k-80喷头，喷头间距为3.4m×3.4m，配水支管及配水管管径均符合《自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）》(GB50084-2001)的要求。
泵出口控制阀1为明杆闸阀，泵入口阀4为对夹式蝶阀，超压泄压阀3的泄水口回流至水池，吸水管固定于池壁，吸水喇叭口置于支座上。
维保单位检查试验前，应业主要求利用本次试验的机会用消防水泵抽水将消防水池水体更换，并全面完成了消防水泵的试验工作。

试验前首先检查校核了消防水池和消防水箱的有效容积，均符合设计要求；

对消防水泵和气压给水设备进行了检查和试验，均能正常工作；

湿式报警阀组工作正常，上下腔压力表显示正常，消防水泵出口压力表示值为0.35MPa，符合要求。

试验小组决定按以下方案实施试验：
第一步，利用喷淋泵轮换工作抽水，检验喷淋泵的手动启动、自动启动、电源切换、故障互投的性能；

第二步，测定喷淋泵的三点工况性能。
检查喷淋泵出水附件时发现由于超压泄压阀及管路无法进行排水，故将其拆除，另在各泵出水管处安装DN65试验放水阀，接上DN65消防水带至水坑，并将各泵的出口控制阀关闭，打开试验放水阀。另外也对消火栓泵进行同样整改。
在水泵房喷淋泵电气控制柜处手动启动A喷淋泵，泵能正常工作，压力表示值正常，消防水带出水压力稳定，运行5min后，更换B喷淋泵运行5min，接着做电源切换互投和故障互投的性能试验运行。共计运行5min后，又进入自动运行，在连续运行5min至需轮换A喷淋泵运行时，A喷淋泵尽管启动，但压力表示值为零，故停泵，立即启动B喷淋泵运行，但B喷淋泵运行情况同A喷淋泵。

经检查所有电源、电气控制设备和水泵均无异样，为了排除故障又启动消火栓泵进行试验，结果同前。

停止试验并测量此刻水池水位在图2-4中的水位线10处。

根据以上情景，回答下列问题。

【问题】

1．自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级分为哪几类？判断案例中歌舞娱乐放映游艺场所的火灾危险等级。
2．什么情况下需要设置增压设备？增压设备有哪些组件？本案例中的气压给水设备的压力参数p1是按什么确定的？
3．消防水泵试水管的直径是多少？试水管应设置在何处？本案例中的喷淋泵在工作了20min后，不能正常供水的原因是什么？
4．请指出本案例的检测维保单位在校核消防水池的有效容积时有什么疏忽之处。
5．请指出本案例的图2-4中有什么不正确的地方。应如何正确设置，请画出图示。

【今日心语】宜挣扎。良心是一种内心的感觉，是对于躁动于我们体内的某种异常愿望的抵制。——心理学家，西格蒙德·弗洛伊德

【问题】1．自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级分为哪几类？判断案例中歌舞娱乐放映游艺场所的火灾危险等级。

【解析】自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级如下：
1) 自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级分为4类8级，

即轻危险级、中危险级（Ⅰ、Ⅱ级）、严重危险级（Ⅰ、Ⅱ级）和仓库危险级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）。
2) 歌舞娱乐放映游艺场所的火灾危险等级属于中危险级Ⅰ级。

【问题】2．什么情况下需要设置增压设备？增压设备有哪些组件？本案例中的气压给水设备的压力参数p1是按什么确定的？

【解析】当消防水箱设置高度不能满足系统最不利点灭火设备所需的水压要求时，应设置增压设备。

增压设备一般由稳压泵、隔膜式气压罐、管道附件及控制装置等组成。
本案例中的气压给水设备的压力参数p1是按系统最不利点喷头喷水强度确定的。

【问题】3．消防水泵试水管的直径是多少？试水管应设置在何处？本案例中的喷淋泵在工作了20min后，不能正常供水的原因是什么？

【解析】消防泵试水管应符合以下要求：
1) 消防水泵试水管的直径是65mm，试水管应设置在水泵出水阀与止回阀之间（水流方向），试水时关闭出水阀。
2) 本案例中的喷淋泵在工作了20min后不能正常供水的原因是：泵启动时没有自灌式吸水的条件。

【问题】4．请指出本案例的检测维保单位在校核消防水池的有效容积时有什么疏忽之处。

【解析】对采用自灌式充水的消防水泵，在校核消防水池的有效容积时，首先要以"在自灌式充水的条件下，消防水泵能取用的水体体积"作为有效容积来校核。

根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)3.8.6的规定：消防水泵启动时，水池的水位线应淹没卧式离心泵的叶轮顶或立式离心泵的第一级叶轮，才能满足自灌式充水的条件，而消防水泵在整个火灾延续时间内都有启动的可能，因此，消防水池的水位线应在整个火灾延续时间内保持淹没条件，消防水泵才具备自灌式充水的条件而正常工作。

图2-5中由于卧式离心泵的基础标高高于水池池底标高太多，致使泵顶标高超过水池深度的1/2以上，所以首台泵启泵水位11是淹没水泵叶轮顶的自灌式充水最低水位。低于此水位，由于不能淹没水泵叶轮顶，故水泵不能正常供水。例如喷淋泵工作20min后水位线降至水位线10，该水位不能满足自灌式充水的条件，故泵不能正常供水。检测维保单位在校核消防水池的有效容积时忽略了复核泵的自灌式充水最低水位线，只有该水位线以上的水体才能计入消防用水量，该水位线以下的水体是不能作为消防不动用容积的。应采取技术措施，保证消防水泵在整个火灾延续时间内的启动供水。

【问题】5．请指出本案例的图2-4中有什么不正确的地方。应如何正确设置，请画出图示。

【解析】本案例图2-5中不正确之处为：
1) 泵的入口阀不应采用对夹式蝶阀，因为若采用蝶阀必须有自锁装置。
2) 泵的出口压力表应设在止回阀上游的泵的出口处；泵的出口试验放水装置应为能手动开启的DN65的试水阀，并且具有测试消防水泵流量的条件，正确的设置如图2-5所示。
图2-5中快速接口13和18之间可以直接连接DⅣ65的消防水带和流量计，并能完成消防水泵流量测定试验，并把水排回水池；也可以把消防水带的另一头不与快速接口13连接，而排向水池。这一装置可与压力表共同测试消防水泵的流量，扬程性能。
图2-5中的安全阀17的作用是防止消防水泵超压，通常用弹簧安全阀，当消防水泵超压时安全阀自动开启排泄水体降压。安全阀应与压力表靠近以便校验，压力表应安装在消防水泵出口与泵出口止回阀2之间的管段上，平时不受压，消防水泵启动后又能准确反映泵的出水压力，操作人员一看压力表就能判断泵是否投入正常工作。图2-4所示的压力表不但不具有此功能，而且承受止回阀关闭时水锤的冲击。